题目内容
【题目】磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛，其制备方法有多种，“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下：
（1）Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间，实验室控制该温度的最佳方法是____。
（2）Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是__________。
（3）操作Ⅲ包含的方法有______、洗涤。
（4）某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米Fe3O4，当混合溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1时，容易得到理想的纳米Fe3O4。该实验室无FeCl2溶液，现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4，配制n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1混合溶液的方法是____________（其它试剂自选）。
【答案】 水浴加热 Fe2++2Fe3++8OH－
Fe3O4+4H2O 过滤 取2mLFeCl3溶液于试管中，加入足量铁粉，振荡使其充分反应，过滤，在滤液中加入剩余的3mLFeCl3溶液，即为n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1:1混合溶液
【解析】（1）根据水浴加热容易控制温度在50℃～60℃之间分析；
（2）根据原子守恒书写反应的离子方程式；
（3）四氧化三铁不溶于水需要过滤分离；
（4）根据氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁解答。
（1）Ⅱ中的反应温度需控制在50℃～60℃之间，水的沸点是100℃，实验室控制该温度的最佳方法是水浴加热；
（2）Ⅱ中氯化铁和氯化亚铁与氢氧化钠反应生成Fe3O4沉淀，根据原子守恒、电荷守恒可知反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH－Fe3O4+4H2O；
（3）四氧化三铁不溶于水，所以操作Ⅲ是将沉淀进行过滤和洗涤；
（4）该实验室无FeCl2溶液，现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4，配制n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1混合溶液的方法是取2mLFeCl3溶液于试管中，加入足量铁粉，振荡使其充分反应，过滤，在滤液中加入剩余的3mLFeCl3溶液，即为n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1:1混合溶液。
【题目】回收和利用CO2是环境科学家研究的热点，是减轻温室效应危害的重要途径。
(1)在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为_____________。
(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。合成乙烯的反应为
2CO2(g)+6H2(g)==CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ/mol
已知:
键 | H-H | C=O | C=C | O-H | C-H |
键能/kJ/mol | 436.0 | 745.0 | 615.0 | 462.8 | 413.4 |
则a=________。
(3)T℃时。在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<0，混合气体中CH3OH 的体积分数与氢气的物质的量的关系如图所示。图1中A、B、C 三点对应的体系。CO的转化率最大的是____(填字母)，判断理由是____________。
(4) 工业上也用合成气(H2和CO) 合成甲醇，反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H<0，在10L的恒容密团容器中充入H2和CO的物质的量分别为2mol和1mol，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①图2中S代表的物理量是_________。
②已知300℃时上述反应达到平衡时，CO 的平衡转化率为60% 若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH 若保持温度和容器休积不变，则平衡会_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(5)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下图所示：
①阳极区产生CO2的原因是________(用离子方程式表示)。
②利用平衡移动原理，简述CO32-在阴极区再生的原因____________。
